技術(shù)研發(fā)的說(shuō)明 4FQU$f
Z7JI4" 我們對(duì)熱浸和熱瞬態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)的集成STOP分析結(jié)果可以通過(guò)以下三個(gè)表中提供的匯總數(shù)據(jù)的幫助來(lái)理解和解釋。表2提供了用于每個(gè)測(cè)試中的熱和冷條件下的熱聚焦控制系統(tǒng)的一些關(guān)鍵參數(shù)。這些數(shù)據(jù)表明，至少對(duì)于1瓦以上的加熱器功率，保持聚焦所需的加熱器功率大致與周圍光具座和L13-16設(shè)定點(diǎn)之間的溫度差成比例。應(yīng)指出的是，L13-16設(shè)定點(diǎn)溫度不同于41℃的設(shè)計(jì)偏差溫度。對(duì)于感興趣的環(huán)境邊界條件溫度值，儀器廠商的控制算法選定的設(shè)定點(diǎn)溫度由作為保持聚焦的最適的值。另外，在透鏡部件13至16中設(shè)定的軸向熱梯度的大小與采用的加熱器功率成正比。 F&lWO!4
(n bqL + v s{i2!^ 表2.熱控制系統(tǒng)參數(shù) ZWG$MF Ejl
表3總結(jié)了對(duì)于相同的四個(gè)測(cè)試條件下集成STOP分析給出透鏡組件波前差分布預(yù)測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)41C設(shè)計(jì)殘差值的變化。波前誤差以在0.6328微米波長(zhǎng)的波中的峰-谷（PV）量值給出。 這里我們看到兩個(gè)氟化鈣透鏡元件（13和15）占主導(dǎo)地位，并且來(lái)自透鏡13和15的波前誤差增量趨于補(bǔ)償在其他所有加熱器功率。
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:)g=AhBF <uU AAHi 表3.加熱器功率水平下的透鏡部件波前誤差貢獻(xiàn)的變化
2etcSU(y> 我們集成STOP分析從如下物理視角提供了對(duì)這種非常規(guī)熱聚焦控制操作方法。周圍光具座溫度降低到L13-16的41℃設(shè)計(jì)偏置溫度以下越多，在透鏡子組件透鏡13和透鏡16端部處的條帶加熱器上施加的加熱器功率越多以保持可見(jiàn)光通道的聚焦。在L13-16子組件的兩端施加相等的熱量，從而在每個(gè)透鏡內(nèi)建立從L13到L16的軸向熱梯度和更小的徑向熱梯度。兩個(gè)CaF2透鏡元件（13和15）具有比玻璃元件（14和16）更低的標(biāo)準(zhǔn)折射率，但是具有較大的dn/dT值。在所有加熱器功率水平下，由透鏡13和15引入的附加波前誤差占主導(dǎo)地位，這表明熱致折射率變化正在影響光學(xué)性能的變化。與每個(gè)透鏡的平均體溫度的變化相比，在透鏡中建立的徑向梯度較�。�1/3th至1/10th），因此透鏡中的體溫度變化對(duì)圖像質(zhì)量具有主要影響。我們?cè)诩蒘TOP分析中也評(píng)估了由在光學(xué)表面上固定時(shí)彈性應(yīng)力引起的透鏡表面圖變化，但是卻發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的波前誤差貢獻(xiàn)可以忽略。由儀器廠商的控制算法選定的L13-16設(shè)定點(diǎn)溫度，總會(huì)使具有較小直徑的透鏡15 CaF2元件的溫度升高到高于41℃設(shè)計(jì)偏差值溫度，并將較大直徑的透鏡13的溫度降低到設(shè)計(jì)點(diǎn)以下，使得對(duì)于所有加熱器功率水平，這兩個(gè)透鏡的熱致波前誤差貢獻(xiàn)總是傾向于彼此抵消。這種傾向使L13-16子組件的總焦距和圖像質(zhì)量貢獻(xiàn)在傳感器的預(yù)期熱環(huán)境中相對(duì)不變。 R/~j <.s3P
nrUrMnlg 表4中數(shù)據(jù)總結(jié)了該熱控制方法在保持聚焦和可見(jiàn)通道波前誤差方面的總體效應(yīng)。我們通過(guò)分析可以證實(shí)，對(duì)于可見(jiàn)光通道，儀器廠商的聚焦控制方法在傳感器的預(yù)期熱環(huán)境中可以有效地保持聚焦。對(duì)于所有情況，除了一些情況下（瞬態(tài)、熱情況），每個(gè)測(cè)試條件的像差殘差在衍射極限（0.25波PV）內(nèi)。此外，通過(guò)表4中對(duì)于每個(gè)測(cè)試情況說(shuō)明，可以通過(guò)附加重聚焦來(lái)移除像差殘差。除了瞬態(tài)熱情況，對(duì)于熱效應(yīng)（1mil）的產(chǎn)生散焦，這些重新聚焦值在儀器廠商的誤差預(yù)算分配范圍內(nèi)。 8 fVI33
`dMOBYV \x(J v Dt 表4.聚焦控制效應(yīng) YMIDV-
初始STOP分析的注意事項(xiàng) F04`MY"
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